9.4.2 静电的防止与利用——静电屏蔽、静电吸附-【飞黄腾达】2024-2025学年高二物理同步精品备课（人教版2019必修第三册）

第四节 静电的防止与利用 第九章 静电场及其应用 第2课时 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 静电平衡 放入电场中的导体，最终会达到没有电荷定向移动的状态 定义： 特点： ①处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零 ②导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直 ③导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面 ④在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷 知识回顾 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强，会把空气分子“撕裂”，使分子中的正负电荷分离，这种现象叫电离 空气分子被“撕裂” 尖端放电 知识回顾 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强，会把空气分子“撕裂”，使分子中的正负电荷分离，这种现象叫电离 空气分子被“撕裂” 尖端放电 知识回顾 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI C - - - - - - - - - + + + + + + + + + + W 如果在静电场中放入一个空腔导体W，电荷分布有什么特点呢？ 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 如果在静电场中放入一个空腔导体 W，电荷分布有什么特点呢？ C W - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + 静电平衡时，内表面没有电荷，导体壳W内场强为0，既电场线只能在空腔C之外，不会进入空腔内。所以导体壳内电场强度处处为0 导体屏蔽了外部电场 内部不会受外部电场影响 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 静电屏蔽 把一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使壳外有电场，但由于壳内电场强度保持为 0，外电场对壳内的仪器不会产生影响，即静电屏蔽。 定义： 应用： 屏蔽服 高压线屏蔽 屏蔽电缆 注意：实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器, 金属网也能起到屏蔽作用。 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 静电屏蔽 静电屏蔽的应用——法拉第笼 屏蔽服 高压线屏蔽 屏蔽电缆 相当于给物体套上法拉第笼 实现对外部电场的屏蔽 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 下面实验中, 验电器的金属箔片能张开吗？为什么？ 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 下面实验中, 验电器的金属箔片能张开吗？为什么？ 不会 金属网屏蔽了+Q产生的电场 不会出现感应起电 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 下面实验中, 验电器的金属箔片能张开吗？为什么？ 会 金属网内层感应带负电 金属网外层感应带正电 验电器会收到金属网外部电场的影响而张开 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 下面实验中, 验电器的金属箔片能张开吗？为什么？ 不会 当空腔外部接地时, 外表面的感应电荷因接地将传给地球, 外部电场消失, 起到屏蔽内电场的作用 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 静电屏蔽 静电屏蔽——外屏蔽与内屏蔽 E=0 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 静电屏蔽 静电屏蔽——外屏蔽与内屏蔽 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 例题1.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属球壳C内(不和球壳内壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，则( ) A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向 B．A的位置不变，B往右偏离竖直方向 C．A往左偏离竖直方向，B的位置不变 D．A和B的位置都不变 B 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 观察下图说一说静电除尘原理 使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，这就是静电除尘 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 静电吸附 静电吸附——除尘 灰尘 B附近的气体分子被电离 电子向正极A运动的过程中，遇尘埃，会使油滴带负电 - - - - 带负电的尘埃在静电力的作用下，向着正极A运动，最后被吸附到正极A上 灰尘 灰尘 灰尘 - - - - 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 静电吸附 静电吸附——喷漆 接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 静电吸附 静电吸附——复印 利用有机光导体的光敏特性，让电荷排列组合成相应的文字图样，利用静电吸附吸上墨粉，再将墨粉图样转印到纸上。 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 例题2.静电喷涂利用了电荷之间的相互作用，其喷涂原理如图所示，则下列说法正确的是( ) A．涂料微粒一定带正电 B．涂料微粒一定带负电 C．涂料微粒可能带正电，也可能带负电 D．喷嘴与工件之间的电场为匀强电场 A 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 静电吸附 静电吸附——植绒 植绒材料主要是被切断的纺织纤维，带上静电时，在特定情况下，会垂直冲向涂有黏合剂的基层或承印物表面，从而生成集功能性、可靠性和高品质于一体的无接缝绒毛表面。 拓展延伸 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 小结 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 1.如图，电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业，电工身穿戴带电作业专用的屏蔽服，屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装，下列说法正确的是（　　） A．采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破 B．采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽 C．电工穿上屏蔽服后，高压线在体内的场强为零 D．电工穿上屏蔽服后，感应电荷在体内的场强为零 B 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 2(多选).图为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列说法正确的是( ) A．到达集尘极的尘埃带正电荷 B．电场方向由集尘极指向放电极 C．带电尘埃所受静电力的方向与电场方向相同 D．同一位置电荷量越多的尘埃所受的静电力越大 BD 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 3.一金属球，原来不带电，现在沿球直径的延长线上放置一根均匀带电的细杆MN，如图所示。金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比，则（　　） A．Ea最大 B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea=Eb=Ec C 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$